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    變電所電氣主接線設(shè)計的幾點(diǎn)思考

    2015-05-30 12:14:03王裕鑄
    科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年34期
    關(guān)鍵詞:設(shè)計方法電氣

    王裕鑄

    摘 要:文章從變電所電氣主接線設(shè)計的基本要求、基本原則以及設(shè)計程序等方面進(jìn)行了闡述,并對現(xiàn)階段常用的主接線方式進(jìn)行了分析,給出了確定電氣主接線設(shè)計的最佳方案。

    關(guān)鍵詞:電氣;主接線;設(shè)計方法

    電氣主接線的設(shè)計是變電所電氣設(shè)計的主體。它與電力系統(tǒng),電廠功能參數(shù),基本原始資料以及電廠的運(yùn)行可靠性,經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān),并對電器選擇和布置,繼電保護(hù)和控制方式等都有較大的影響。因此,主接線的設(shè)計顯得尤為重要。

    1 變電所電氣主接線設(shè)計的基本要求

    根據(jù)我國能源部關(guān)于該方面的規(guī)定發(fā)電廠的電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、發(fā)電廠的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路,變壓器連接元件參數(shù),設(shè)備特點(diǎn)等條件。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。對于主接線設(shè)計的基本要求,概括的說應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三個方面。

    2 變電所電氣主接線設(shè)計的原則

    電氣主接線設(shè)計應(yīng)考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用,考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模,負(fù)荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響,主變臺數(shù)對主接線的影響,備用容量的有無和大小對主接線的影響。同時,以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù),以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針政策,技術(shù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩,結(jié)合工程實際情況,在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下,兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便,盡可能的節(jié)省投資,就近取材,力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進(jìn)性與可靠性,堅持可靠、安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計。

    3 變電所電氣主接線設(shè)計的程序

    電氣主接線的設(shè)計伴隨著變電所的整體設(shè)計,即按照工程基本建設(shè)程序,歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段和施工設(shè)計階段等四個階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同,其深度、廣度也有所差異,但總的設(shè)計思路、方法和步驟相同。

    (1)對原始資料進(jìn)行分析。主要包括本工程情況、電力系統(tǒng)情況、負(fù)荷情況、環(huán)境條件、設(shè)備制造情況。為使所設(shè)計的主接線具有可行性,必須對各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價格等資料匯集并分析比較,保證設(shè)計的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。

    (2)擬定主接線方案。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求,在原始資料分析的基礎(chǔ)上,可擬定若干個主接線方案。因為對電源和出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮的不同,會出現(xiàn)多種接線方案(近期和遠(yuǎn)期)。應(yīng)依據(jù)對主接線的基本要求,從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn),淘汰一些明顯不合理的方案,最終保留2-3個技術(shù)上相當(dāng),又都能滿足任務(wù)書要求的方案,再進(jìn)行可靠性定量分析計算比較,最后獲得技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)可行的主接線方案。

    (3)主接線經(jīng)濟(jì)比較。

    (4)短路電流計算。對擬定的電氣主接線,為了選擇合理的電器,需進(jìn)行短路電流計算。

    (5)電器設(shè)備的選擇。

    (6)繪制電氣主接線圖及其他必要的圖紙。

    (7)工程概算。包括:主要設(shè)備器材費(fèi);安裝工程費(fèi);其他費(fèi)用。

    4 變電所電氣設(shè)計的主要接線方式

    現(xiàn)階段最常用的接線形式有兩種:單母線接線和單母線分段接線。

    4.1 單母線接線

    單母線接線的特點(diǎn)是整個配電裝置只有一組母線,每個電源線和進(jìn)出線都經(jīng)過開關(guān)電器接到同一組母線上。如圖1所示。

    如圖1所示,單母線接線的特點(diǎn)是整個配電裝置只有一組母線,每個電源線和引出線都經(jīng)過開關(guān)電器接到同一組母線上。供電電源是變壓器或高壓進(jìn)線回路。母線既可以保證電源并列工作,又能使任一條出線回路都可以從電源l或2獲得電能。每條引出線回路中部裝有斷路器和隔離開關(guān),靠近母線側(cè)的隔離開關(guān)QS2稱作母線隔離開關(guān),靠近線路側(cè)的QS3稱為線路隔離開關(guān)(在實際變電所中,通常把靠近電源側(cè)的隔離開關(guān)稱為甲刀閘,把靠近負(fù)荷側(cè)的隔離開關(guān)稱為乙刀閘)。由于斷路器具有開合電路的專用滅弧裝置,可以開斷或閉合負(fù)荷電流和開斷短路電流,故用來作為接通或切斷電路的控制電器。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置,其開合電流能力極低,只能于設(shè)備停運(yùn)后退出工作時斷開電路,保證與帶電部分隔離,起著隔離電壓的作用。所以,同一回路中在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān),以便檢修斷路器時隔離電源。若饋線的用戶側(cè)沒有電源時,斷路器通往用戶則可以不裝設(shè)線路隔離開關(guān)。但如果費(fèi)用不大,為了防止過電壓的侵入也可以裝設(shè)。

    這種設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)是靈活性和可靠性差,當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時,必須斷開它所連接的電源,與指向聯(lián)的所有電力裝置,在整個檢修期間均需停滯工作。此外,在出線斷路器檢修期間,必須停止該回路的供電。

    4.2 單母線分段接線

    為了克服一般單母線接線存在的缺點(diǎn),提高它的供電可靠性和靈活性,可以把單母線分成幾段,在每段母線之間裝設(shè)一個分段斷路器和兩個隔離開關(guān)。每段母線上均接有電源和出線回路,便成為單母線分段接線,如圖2所示。

    這種設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是用斷路器把母線分段后,對重要用戶可以從不同段引出兩個回路,有兩個電源供電;當(dāng)一證正常段母線不間斷供電和不致使大面積停電。缺點(diǎn)也較明顯,當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時,該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電;當(dāng)出線為雙回路時,常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越;擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。

    利用上述的設(shè)計思想,很方便的實現(xiàn)電氣主接線的設(shè)計。我縣已將這種方發(fā)運(yùn)用到了具體的實踐設(shè)計中,并在實際應(yīng)用中帶來極大的方便。

    參考文獻(xiàn)

    [1]戈東方.電力工程電力設(shè)計手冊電氣一次部分(上下冊).電力工業(yè)部西北電力設(shè)計院[M].中國電力出版社,2000.

    [2]樸在林.變電所電氣部分[M].中國水利水電出版社,2002.

    [3]范錫普.發(fā)電廠電氣部分[M].中國電力出版社,2003.

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